以piezo操作系統(tǒng)為技術(shù)支撐,，在掌握小鼠卵母細(xì)胞胞漿內(nèi)精子注射技術(shù)(ICSI)的基礎(chǔ)上，進行了ICSI技術(shù)生產(chǎn)試管小鼠及轉(zhuǎn)基因小鼠的嘗試,。實驗結(jié)果表明以Hepes-CZB+3％蔗糖做操作液，用來自成年KM鼠附睪尾的新鮮精子頭和pEGFP-N1質(zhì)粒孵育處理凍融精子頭,，直接注射到B6D2F1小鼠卵母細(xì)胞質(zhì)中,，注射后1h，83.3％的卵母細(xì)胞仍然存活,，鮮精組和凍精組各有92.3％和83.0％成活卵子排出極體,、出現(xiàn)原核。用CZB溶液繼續(xù)培養(yǎng)ICSI胚胎,，兩組的卵裂率,、桑椹胚率、囊胚率分別為(97.8％vs94.7％),、(64％vs64.5％),、(5％，vs24.7％),。其中桑椹胚率,、囊胚率均***低于體內(nèi)受精對照組(64％,，64.5％vs88％；5％,，24.7％vs70％P＜0.01),；將鮮精組原核期120枚胚胎和82枚2-cell胚胎及凍精組135枚原核期胚胎移植后移植到同期km假孕母鼠受體內(nèi)，分別出生28只,、3只,、18只ICSI小鼠(黑色或灰色)，效率分別為23.3％,，4％,，13.3％。健康成年的31只ICSI小鼠,，沒有明顯的生理和行為異常,。隨機抽取六對鮮精組性成熟ICSI小鼠做交配實驗，一個月后都有小鼠出生(平均窩產(chǎn)10.7只),。本實驗表明,，ICSI精子載體法可以比較高地制造小鼠轉(zhuǎn)基因胚胎，小鼠附睪新鮮精子及無抗凍劑保護冷凍致死精子都具有足夠的全程發(fā)育潛力,。PMM通過將精子尾部與頭部割離,精子頭部吸入平口,在中低檔能量下即可穿透透明帶,進行單精子顯微注射,。美國透明帶穿孔壓電單精注射

壓電式破膜儀的規(guī)范操作需兼顧樣本安全與設(shè)備精確度，以下為標(biāo)準(zhǔn)流程及注意事項：一,、操作前準(zhǔn)備設(shè)備檢查確認(rèn)電源接地良好,，開機預(yù)熱使壓電元件達到熱穩(wěn)定狀態(tài)，觀察屏幕顯示參數(shù),；安裝適配探頭,，擰緊固定螺帽后輕晃探頭，確保無松動（晃動幅度≤0.1mm）,。樣本預(yù)處理細(xì)胞樣本需制備成單細(xì)胞懸液,，置于無菌培養(yǎng)皿。二,、主要操作流程參數(shù)設(shè)置根據(jù)樣本類型調(diào)節(jié)頻率,、振幅（1-5μm）及脈沖時長（10-50ms），建議先在標(biāo)準(zhǔn)微球上測試破膜效率（穿孔率≥80%且無樣本損傷）,；開啟顯微定向系統(tǒng),，通過三維平臺將探頭頂部對準(zhǔn)目標(biāo)區(qū)域（距離樣本0.5-1mm）。破膜操作點“單次脈沖”或“連續(xù)模式”（間隔≥1秒）,，實時觀察顯微鏡下破膜效果（細(xì)胞膜出現(xiàn)短暫透光孔即為成功）,；破碎時需間歇性操作（每30秒停機冷卻10秒），避免產(chǎn)熱導(dǎo)致樣本變性,，同時用移液器輕晃懸液,，確保破碎均勻,。三、安全與禁忌操作禁止行為：探頭未接觸樣本時空載運行,；用探頭直接觸碰載玻片或培養(yǎng)皿底部,；處理強腐蝕性樣本,，否則需額外配置防腐蝕探頭及廢液回收裝置,。緊急情況處理：若出現(xiàn)異常噪音（超過60dB）或屏幕報錯（如“振幅超限”），立即按下急停按鈕,，斷電后檢查探頭是否卡頓或參數(shù)設(shè)置異常,。上海透明帶壓電4GPMM利用壓電單元的快速形變的慣性力來驅(qū)動顯微注射針，可以平滑地穿透透明帶和彈性細(xì)胞膜,。

壓電效應(yīng)的原理是,，如果對壓電材料施加壓力，它便會產(chǎn)生電位差（稱之為正壓電效應(yīng)）,，反之施加電壓,，則產(chǎn)生機械應(yīng)力（稱為逆壓電效應(yīng)）。如果壓力是一種高頻震動,，則產(chǎn)生的就是高頻電流,。而高頻電信號加在壓電陶瓷上時，則產(chǎn)生高頻聲信號（機械震動）,，這就是我們平常所說的超聲波信號,。也就是說，壓電陶瓷具有機械能與電能之間的轉(zhuǎn)換和逆轉(zhuǎn)換的功能,，這種相互對應(yīng)的關(guān)系確實非常有意思,。壓電材料可以因機械變形產(chǎn)生電場，也可以因電場作用產(chǎn)生機械變形,，這種固有的機-電耦合效應(yīng)使得壓電材料在工程中得到了廣泛的應(yīng)用,。例如，壓電材料已被用來制作智能結(jié)構(gòu),，此類結(jié)構(gòu)除具有自承載能力外,，還具有自診斷性、自適應(yīng)性和自修復(fù)性等功能,，在未來的飛行器設(shè)計中占有重要的地位,。

高效破膜：能通過產(chǎn)生高頻振動，精確地作用于細(xì)胞膜,，使細(xì)胞膜迅速破裂,，可提高細(xì)胞內(nèi)物質(zhì)的釋放效率，如在提取細(xì)胞內(nèi)的蛋白質(zhì),、核酸等生物大分子時表現(xiàn)出色,。溫和性好：相較于一些傳統(tǒng)的破膜方法,，如機械破碎、化學(xué)試劑處理等,，PIEZO 壓電破膜儀對細(xì)胞內(nèi)的生物分子傷害較小,，能很好地保持生物分子的活性和結(jié)構(gòu)完整性，有利于后續(xù)的實驗分析和研究,。操作簡便：儀器的操作界面通常較為簡潔,，參數(shù)設(shè)置直觀，易于掌握,。實驗人員可以根據(jù)不同的細(xì)胞類型和實驗需求,，方便地調(diào)整破膜的強度、時間等參數(shù),?？芍貜?fù)性高：只要按照規(guī)范操作，設(shè)定相同的參數(shù),，該儀器能夠在多次實驗中獲得較為穩(wěn)定一致的破膜效果,，為科研實驗提供可靠的數(shù)據(jù)支持。壓電顯微操作器PMM利用壓電元件產(chǎn)生的驅(qū)動力來展示其對各種樣品的優(yōu)異穿孔能力,。

Piezo-ICSI程序:使用直徑100-mm的細(xì)胞培養(yǎng)皿上蓋,準(zhǔn)備操作盤,；按照Piezo操作系統(tǒng)的要求，將4μL左右的汞從后部裝入注射針中,，輕輕將汞推至針尖處,，在20-25℃室溫下，準(zhǔn)備進行顯微操作,。具體操作前,，首先取10枚卵母細(xì)胞置于15L含3%suerose的HEPES-CZB操作滴中備用；然后將2.5μL精子溶液與5pLHEPES-CZB+12%PVP-360操作滴充分混合,；再將單個精子從尾部吸入注射針,，用Piezo脈沖從頸部斷開頭和尾；連續(xù)剪切5個精子后,，將吸入全部精子頭的注射針轉(zhuǎn)移到放置卵母細(xì)胞的操作滴中,，準(zhǔn)備將精子頭逐個注射至卵母細(xì)胞質(zhì)中。注射時,，從時鐘9點的方向吸住卵母細(xì)胞,，使紡錘體保持在6點或12點的位置，從3點的方向輕輕進針,，同時用Piezo脈沖擊穿透明帶,，將透明帶碎片吹出注射針的同時，將精子頭吹至針尖處，繼續(xù)進針,，直至針尖插入卵母細(xì)胞深處,，幾乎貼近對側(cè)質(zhì)膜時，用Piezo弱脈沖擊穿卵母細(xì)胞質(zhì)膜,，將精子頭吐出,，回吸注入卵內(nèi)多余的操作液，輕輕退針,，完成一次注射,。依次操作，盡快實現(xiàn)該批卵母細(xì)胞的注射,，室溫放置5min,然后用大量CZB溶液洗滌ICSI胚胎,，并且移入CO?箱培養(yǎng),。依法進行第二批卵母細(xì)胞的精子頭注射,，在注射HCG后17h,完成全部卵母細(xì)胞的精子注射。PMM加載于顯微操作設(shè)備的注射端,，兼容性強,，安裝簡便。Piezo Micro Manipulator壓電穩(wěn)定

通過使用PMM PIEZO-ICSI,，醫(yī)生可以更加精確地進行受精操作,，提高受孕成功率，為患者創(chuàng)造更多的生命奇跡,。美國透明帶穿孔壓電單精注射

卵子***是人類胚胎發(fā)育的起始步驟,，該過程主要由細(xì)胞內(nèi)的鈣釋放調(diào)控，當(dāng)成熟的卵母細(xì)胞發(fā)育到MII期后,，只有精子的PLCζ進入卵母細(xì)胞的胞漿,，才能***鈣震蕩，促使卵母細(xì)胞完成完整的減數(shù)分裂,。TFF(Totalfertilizationfailure,，完全受精失敗)是指MII期卵母細(xì)胞無法完成受精的過程，有1-3%的ICSI失敗是源于IFF,。TFF與精子及卵子的異常均有關(guān),，其中卵子***異常是主要因素。卵子因素主要是由蛋白合成不足或異常信號傳導(dǎo)導(dǎo)致的胞質(zhì)不成熟,；精子因素主要是PLCζ蛋白的結(jié)構(gòu),、表達和定位異常。受精失敗與女方年齡,、不育類型和取卵數(shù)目等因素?zé)o關(guān),。精子的解凝功能異常和魚精蛋白缺失與TFF密切相關(guān)。精子染色質(zhì)組裝異常或精子DNA損傷可導(dǎo)致精子的解凝異常,，無法***卵子及合子形成,。研究表明精子染色質(zhì)組裝異常的精子中精子解凝功能受阻的精子比例高于正常精子。精細(xì)胞染色質(zhì)的魚精蛋白的合成與組裝對于精細(xì)胞的基因組濃縮也是非常重要的,。若魚精蛋白的量減少,，精子在ICSI后提前解凝，導(dǎo)致受精失敗,。當(dāng)精子進入卵子后精子染色質(zhì)提前濃縮也導(dǎo)致其提前解凝,，精子和卵子遺傳物質(zhì)的同步節(jié)奏被打破，也造成受精失敗,。不過這種同步性異常主要還是卵子因素造成的,。美國透明帶穿孔壓電單精注射